Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном
Методами остаточного электросопротивления и аннигиляции позитронов исследован отжиг радиационных дефектов в облученных 5 МэВ электронами сплавах Fe-36.5%Ni (Fe-Ni), Fe-36.5%Ni-0,1%P (Fe-Ni-P) и Fe-36.5%Ni-2,5%Ti (Fe-Ni-Ti). Показано, что вакансии становятся подвижными в районе 220 К с энергией мигра...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2000 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2000
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78132 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном / С.Е. Данилов, В.Л. Арбузов, А.П. Дружков, К.В. Шальнов // Вопросы атомной науки и техники. — 2000. — № 4. — С. 3-5. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78132 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Данилов, С.Е. Арбузов, В.Л. Дружков, А.П. Шальнов, К.В. 2015-03-12T06:47:32Z 2015-03-12T06:47:32Z 2000 Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном / С.Е. Данилов, В.Л. Арбузов, А.П. Дружков, К.В. Шальнов // Вопросы атомной науки и техники. — 2000. — № 4. — С. 3-5. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78132 539.12.04:621.78 Методами остаточного электросопротивления и аннигиляции позитронов исследован отжиг радиационных дефектов в облученных 5 МэВ электронами сплавах Fe-36.5%Ni (Fe-Ni), Fe-36.5%Ni-0,1%P (Fe-Ni-P) и Fe-36.5%Ni-2,5%Ti (Fe-Ni-Ti). Показано, что вакансии становятся подвижными в районе 220 К с энергией миграции около 0,6 эВ. При этом образуются вакансионно–примесные кластеры, а в сплаве Н36 – чисто вакансионные кластеры.Диссоциация вакансионных кластеров, происходящая в диапазоне 350–550 К, приводит к радиационноускоренным процессам упорядочения в сплавах Fe-Ni и Fe-Ni-P и росту выделений Ni3Ti в сплаве Fe-Ni-Ti. Обсуждаются детали и этапы диссоциации вакансионно-примесных комплексов. Методами залишкового електроопору і анігіляції позитронів досліджений отжиг радіаційних дефектів в опромінених 5 МеВ електронами сплавах Fe-36.5% Ni (Fe-Ni), Fe-36.5% Ni-0,1% P (Fe-Ni-P) і Fe-36.5% Ni-2,5% Ti (Fe-Ni-Ti). Показано, що вакансії стають рухливими в районі 220 К з енергією міграції близько 0,6 еВ. При цьому утворюються вакансійного-домішкові кластери, а в сплаві Н36 - чисто вакансійні кластери.Діссоціація вакансіонних кластерів, яка відбувається в діапазоні 350-550 К, призводить до радіаціонноускоренним процесам впорядкування в сплавах Fe-Ni і Fe-Ni-P і зростанню виділень Ni3Ti в сплаві Fe-Ni-Ti. Обговорюються деталі і етапи дисоціації вакансійного-домішкових комплексів. Residual resistivity methods and positron annihilation investigated annealing of radiation defects in irradiated 5 MeV electrons alloys Fe-36.5% Ni (Fe-Ni), Fe-36.5% Ni-0,1% P (Fe-Ni-P) and Fe-36.5% Ni-2,5% Ti (Fe-Ni-Ti). It is shown that vacancies become mobile in the area of 220 K with an energy of about 0.6 eV migration. In this form vacancy-impurity clusters, and the alloy H36 - purely klastery.Dissotsiatsiya vacancy vacancy clusters occurring in the range of 350-550 K, leads to radiatsionnouskorennym ordering processes in alloys Fe-Ni and Fe-Ni-P and increased secretions in Ni3Ti alloy, Fe-Ni-Ti. We discuss the details and stages of dissociation vacancy-impurity complexes. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном Відпал радіаційних дефектів у сплавах Н36, легованих фосфором і титаном Annealing of radiation defects in alloys H36 doped with phosphorus and titanium Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном |
| spellingShingle |
Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном Данилов, С.Е. Арбузов, В.Л. Дружков, А.П. Шальнов, К.В. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| title_short |
Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном |
| title_full |
Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном |
| title_fullStr |
Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном |
| title_full_unstemmed |
Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном |
| title_sort |
отжиг радиационных дефектов в сплавах н36, легированных фосфором и титаном |
| author |
Данилов, С.Е. Арбузов, В.Л. Дружков, А.П. Шальнов, К.В. |
| author_facet |
Данилов, С.Е. Арбузов, В.Л. Дружков, А.П. Шальнов, К.В. |
| topic |
Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| topic_facet |
Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| publishDate |
2000 |
| language |
Russian |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Відпал радіаційних дефектів у сплавах Н36, легованих фосфором і титаном Annealing of radiation defects in alloys H36 doped with phosphorus and titanium |
| description |
Методами остаточного электросопротивления и аннигиляции позитронов исследован отжиг радиационных дефектов в облученных 5 МэВ электронами сплавах Fe-36.5%Ni (Fe-Ni), Fe-36.5%Ni-0,1%P (Fe-Ni-P) и Fe-36.5%Ni-2,5%Ti (Fe-Ni-Ti). Показано, что вакансии становятся подвижными в районе 220 К с энергией миграции около 0,6 эВ. При этом образуются вакансионно–примесные кластеры, а в сплаве Н36 – чисто вакансионные кластеры.Диссоциация вакансионных кластеров, происходящая в диапазоне 350–550 К, приводит к радиационноускоренным процессам упорядочения в сплавах Fe-Ni и Fe-Ni-P и росту выделений Ni3Ti в сплаве Fe-Ni-Ti. Обсуждаются детали и этапы диссоциации вакансионно-примесных комплексов.
Методами залишкового електроопору і анігіляції позитронів досліджений отжиг радіаційних дефектів в опромінених 5 МеВ електронами сплавах Fe-36.5% Ni (Fe-Ni), Fe-36.5% Ni-0,1% P (Fe-Ni-P) і Fe-36.5% Ni-2,5% Ti (Fe-Ni-Ti). Показано, що вакансії стають рухливими в районі 220 К з енергією міграції близько 0,6 еВ. При цьому утворюються вакансійного-домішкові кластери, а в сплаві Н36 - чисто вакансійні кластери.Діссоціація вакансіонних кластерів, яка відбувається в діапазоні 350-550 К, призводить до радіаціонноускоренним процесам впорядкування в сплавах Fe-Ni і Fe-Ni-P і зростанню виділень Ni3Ti в сплаві Fe-Ni-Ti. Обговорюються деталі і етапи дисоціації вакансійного-домішкових комплексів.
Residual resistivity methods and positron annihilation investigated annealing of radiation defects in irradiated 5 MeV electrons alloys Fe-36.5% Ni (Fe-Ni), Fe-36.5% Ni-0,1% P (Fe-Ni-P) and Fe-36.5% Ni-2,5% Ti (Fe-Ni-Ti). It is shown that vacancies become mobile in the area of 220 K with an energy of about 0.6 eV migration. In this form vacancy-impurity clusters, and the alloy H36 - purely klastery.Dissotsiatsiya vacancy vacancy clusters occurring in the range of 350-550 K, leads to radiatsionnouskorennym ordering processes in alloys Fe-Ni and Fe-Ni-P and increased secretions in Ni3Ti alloy, Fe-Ni-Ti. We discuss the details and stages of dissociation vacancy-impurity complexes.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78132 |
| citation_txt |
Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном / С.Е. Данилов, В.Л. Арбузов, А.П. Дружков, К.В. Шальнов // Вопросы атомной науки и техники. — 2000. — № 4. — С. 3-5. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT danilovse otžigradiacionnyhdefektovvsplavahn36legirovannyhfosforomititanom AT arbuzovvl otžigradiacionnyhdefektovvsplavahn36legirovannyhfosforomititanom AT družkovap otžigradiacionnyhdefektovvsplavahn36legirovannyhfosforomititanom AT šalʹnovkv otžigradiacionnyhdefektovvsplavahn36legirovannyhfosforomititanom AT danilovse vídpalradíacíinihdefektívusplavahn36legovanihfosforomítitanom AT arbuzovvl vídpalradíacíinihdefektívusplavahn36legovanihfosforomítitanom AT družkovap vídpalradíacíinihdefektívusplavahn36legovanihfosforomítitanom AT šalʹnovkv vídpalradíacíinihdefektívusplavahn36legovanihfosforomítitanom AT danilovse annealingofradiationdefectsinalloysh36dopedwithphosphorusandtitanium AT arbuzovvl annealingofradiationdefectsinalloysh36dopedwithphosphorusandtitanium AT družkovap annealingofradiationdefectsinalloysh36dopedwithphosphorusandtitanium AT šalʹnovkv annealingofradiationdefectsinalloysh36dopedwithphosphorusandtitanium |
| first_indexed |
2025-11-25T03:53:07Z |
| last_indexed |
2025-11-25T03:53:07Z |
| _version_ |
1850503188363345920 |
| fulltext |
УДК 539.12.04:621.78
ОТЖИГ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В СПЛАВАХ Н36, ЛЕГИРО-
ВАННЫХ ФОСФОРОМ И ТИТАНОМ
С.Е. Данилов, В.Л. Арбузов, А.П. Дружков, К.В.Шальнов
Институт физики металлов УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия
Методами остаточного электросопротивления и аннигиляции позитронов исследован отжиг радиацион-
ных дефектов в облученных 5 МэВ электронами сплавах Fe-36.5%Ni (Fe-Ni), Fe-36.5%Ni-0,1%P (Fe-Ni-P) и
Fe-36.5%Ni-2,5%Ti (Fe-Ni-Ti). Показано, что вакансии становятся подвижными в районе 220 К с энергией
миграции около 0,6 эВ. При этом образуются вакансионно–примесные кластеры, а в сплаве Н36 – чисто ва-
кансионные кластеры.Диссоциация вакансионных кластеров, происходящая в диапазоне 350–550 К, приво-
дит к радиационноускоренным процессам упорядочения в сплавах Fe-Ni и Fe-Ni-P и росту выделений Ni3Ti
в сплаве Fe-Ni-Ti. Обсуждаются детали и этапы диссоциации вакансионно-примесных комплексов.
ВВЕДЕНИЕ
Влияние облучения на аустенитные хромонике-
левые нержавеющие стали неоднократно исследова-
лось из-за практического применения их в качестве
конструкционных материалов для ядерных реакто-
ров. Неоднократно отмечалась зависимость поведе-
ния этих сплавов от химического состава легирую-
щих элементов [1,2]. Было показано, что по поведе-
нию сплава при низкодозном облучении на уровне
0,001 – 0,01 сна можно делать предсказания о харак-
тере высокодозных ( на уровне десятков и сотен
сна ) процессов порообразования и охрупчивания
[2]. Фазовая стабильность, механические свойства и
подверженность распуханию во многих случаях
определяются контролируемыми диффузией реакци-
ями между точечными дефектами и легирующими
примесями [3].
Необходимо отметить, что энергетические харак-
теристики взаимодействия точечных дефектов с
примесями в этих сплавах, как правило, неизвестны,
а подвижность собственных межузельных атомов
(СМА) и вакансий зависит от состава сплава. Так,
например, в Fe-Cr-Ni-сплавах при содержании хро-
ма 16% увеличение содержания никеля от 20 до 45%
приводит к изменению энергии миграции СМА от
0,92 до 0,69 эВ, энергия миграции вакансий при
этом изменяется от 1,15 до 1,18 эВ [1]. Это почти
единственный случай определения энергетических
параметров точечных дефектов в аустенитных не-
ржавеющих сталях.
Поведение радиационных дефектов в аустенит-
ных нержавеющих сталях во многом определяется
их взаимодействием с атомами примесей. Известно,
что атомы фосфора и титана сильно взаимодейству-
ют с радиационными дефектами, оказывая влияние
на характер радиационного повреждения. Модель-
ный чистый сплав Н36 является удобным объектом
для выяснения этих взаимодействий.
Сплавы типа Н36, как это известно [4], диффу-
зионно упорядочиваются по типу расслоения на две
фазы FeNi и Fe3Ni до 700 К. Аналогичные процессы
происходят и в аустенитных хромоникелевых сталях
[1]. При легировании титаном процессы упорядоче-
ния в аустенитных сталях подавляются, так как
происходит образование выделений Ni3Ti. И тот и
другой процессы приводят к росту электросопротив-
ления, а их протекание при низких температурах
контролируется миграцией точечных дефектов.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Сплавы Fe-36.5%Ni (Fe-Ni), и Fe-36.5%Ni-2,5%Ti
(Fe-Ni-Ti) были приготовлены из железа, никеля и
титана высокой чистоты. После прокатки, резки и
электрополировки, образцы отжигали в вакууме 10-6
Па при 1323 K 15 ч и быстро охлаждали (∼100 K/с).
Для получения сплава Fe-36.5%Ni-0,1%P (Fe-Ni-P)
часть образцов сплава Fe-Ni насыщали фосфором из
газовой фазы в закрытом кварцевом объеме, предва-
рительно откачанном до 10-6 Па при 1323 K, 18 ч с
последующим быстрым охлаждением. Концентра-
ция фосфора составляла ∼0.1 at.%.
Сплавы Fe-Ni-Ti были взяты в двух состояниях:
закаленном от 1373 К в воду со скоростью не менее
400 К/с (Q) и отожженном при 923 К в течение 5 ч в
вакууме (А).
Облучения при 80 и 270 K 5 МэВ электронами на
линейном ускорителе электронов проводили в про-
точном гелиевом криостате в атмосфере чистого ге-
лия.
Образцы отжигали в атмосфере чистого гелия,
дополнительно очищенного титановым геттером.
Изохронные отжиги со средней скоростью нагрева 1
K/мин проводились до 900 К.
Для измерения остаточного электросопротивле-
ния применяли стандартный потенциометрический
метод с погрешностью измерения 0.02%.
В работе использовался одномерный спектро-
метр угловой корреляции аннигиляционного излуче-
ния (УКАИ) с угловым разрешением 160x1мрад.
УКАИ спектры представляют зависимость скорости
счета совпадений N(θ) от угла θ. Угол θ = pz/m0c,
где pz - проекция импульса аннигилирующей элек-
тронно-позитронной пары на ось z; m0 - масса покоя
электрона и c - скорость света. В УКАИ эксперимен-
тах можно разделять вклады от аннигиляции пози-
тронов с почти свободными электронами (низкоим-
пульсная часть спектра) и электронами ионного
остова (высокоимпульсная часть спектра). Кристал-
лическое поле решетки оказывает слабое воздей-
ствие на сильносвязанные электроны, следователь-
но, высокоимпульсная часть УКАИ спектра несет
3
информацию о типе атомов в области аннигиляции
позитронов.
0
2
4
6
8
10
12
800700
Fe-Ni 80K
Fe-Ni-P 80K
Fe-Ni 270K
Fe-Ni-P 270K
Fe-Ni no irr
Fe-Ni-P no irr
∆ρ
/ρ
0
( %
)
100 200 300 400 500 600
-0.01
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
(d
ρ/
dT
)/
ρ 0
(%
K
-1
)
T ( K )
Рис.1. Результаты изохронного отжига сплавов
Fe-Ni и Fe-Ni-P после электронного облучения при
80 и 270 К
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На рис.1 изображены зависимости остаточного
электросопротивления от температуры изохронного
отжига для сплавов Fe-Ni и Fe-Ni-P до и после облу-
чения при 80 К до дозы 1,3⋅ 1018см-2 и при 270 К до
дозы 5⋅ 1018см-2. В нижней части рисунка приведены
дифференцированные зависимости в интервале
80...600 К. Прирост сопротивления при 80 К облуче-
нии очень мал по сравнению с наблюдаемым ростом
сопротивления при отжиге и не виден на его фоне.
Как видно из рисунка, наблюдается рост сопротив-
ления начиная примерно с 220 К, что обусловлено
процессами ближнего упорядочения по типу рассло-
ения, которые идут в облученных сплавах. В необ-
лученных сплавах никаких изменений не происхо-
дит до 700 К, когда в результате термической диф-
фузии происходит упорядочение до 820 К, а затем –
разупорядочение в соответствии с температурной
зависимостью ближнего порядка. К этой зависимо-
сти сходятся также графики для облученных спла-
вов.
Таким образом, рост сопротивления в интервале
100 – 600 К на облученных сплавах может быть обу-
словлен только миграцией точечных дефектов, кото-
рые этим самым и обеспечивают упорядочение. Из
дифференцированных зависимостей видно, что ми-
грация дефектов происходит в несколько этапов, ко-
торые приводят к появлению пиков при 220, 320,
400 и 510 К, причем пики на кривых после 80 К и
270 К облучения (три последних) совпадают.
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
F=5x1018cm-2
Tirr=270K
Fe-Ni-P
Fe-Ni
Fe-Ni-Ti
N
IR
R
/N
B
U
LK
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Tirr=270K +Tann=398K
N
IR
R
/N
B
U
LK
6 8 10 12 14 16
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
TIRR=270K +TANN=423K
N
IR
R
/N
B
U
LK
pz(10-3m0c)
Рис.2. Результаты изохронного отжига закаленных
(Q) и состаренных (А) сплавов Fe-Ni-Ti после элек-
тронного облучения при 80 и 270 К
На рис.2 изображены зависимости остаточного
электросопротивления от температуры изохронного
отжига для сплавов Fe-Ni-Ti в закаленном (Q) и со-
старенном (А) состояниях необлученных и облучен-
ных при 80 К до дозы 1,3⋅ 1018см-2 и при 270 К до
дозы 5⋅ 1018см-2. В нижней части рисунка приведены
дифференцированные кривые в интервале 80 – 500
К.
B сплавах Fe-Ni-Ti рост сопротивления, начина-
ющийся при 200 К обусловлен образованием пред-
выделений γ΄-фазы состава Ni3Ti вследствие радиа-
ционно-ускоренной диффузии. В состаренном спла-
ве также происходит рост сопротивления, связан-
ный с образованием предвыделений из оставшегося
в твердом растворе титана. Эти процессы, а следова-
тельно, и рост сопротивления обусловлены мигра-
цией радиационных дефектов. В необлученном зака-
ленном сплаве рост сопротивления начинается при
500 К и связан с началом термического распада
твердого раствора. В состаренном сплаве также за-
метен небольшой рост сопротивления, связанный с
этими же причинами. Однако, по крайней мере,
ниже 500 К эти процессы могут быть обусловлены
только миграцией радиационных дефектов. Так же,
как и в случае сплавов Fe-Ni и Fe-Ni-P, в интервале
80 – 200 К можно выделить определенные пики на
дифференцированных зависимостях при 220, 270,
320, 360 и 450 К. Видно, что положение пиков на
кривых, полученных после 80 К и 270 К облучения
( три последних), совпадает.
Исследование сплавов методом аннигиляции по-
зитронов проводилось на образцах, облученных при
270 К до дозы 5⋅ 1018см-2 в тех же условиях. Сплав
Fe-Ni-Ti был взят в закаленном состоянии.
4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Fe-Ni-Ti
Q 80K
A 80K
Q 270K
A 270K
Q no irr
A no irr
∆ρ
/ρ
0
( %
)
100 200 300 400 500
0.00
0.01
0.02
800700600
(d
ρ/
dT
)/ρ
0
(%
K
-1
)
T ( K )
Рис.3. Высокоимпульсная часть спектров УКАИ,
облученных при 270 К и отожженных при 398 и 423
К после облучения сплавов, отнесенных к спектрам
УКАИ для необлученных сплавов
На рис. 3. представлены отношения спектров
УКАИ для облученных образцов к таким же спек-
трам, снятым с необлученного образца в высокоим-
пульсной части, характеризующей аннигиляцию по-
зитронов с электронами ионного остова. Эти зависи-
мости показаны для сплавов после облучения и по-
сле отжигов при 398 и 423 К.
Из сравнения графиков видно, что после облуче-
ния при 270 К для сплавов Fe-Ni-P и Fe-Ni-Ti в от-
личие от Fe-Ni наблюдается резкий провал, свиде-
тельствующий о наличии в ближайшем окружении
вакансионно – подобных дефектов, где и локализу-
ются позитроны чужеродных атомов. В данном слу-
чае такими атомами служат атомы фосфора или ти-
тана. Кроме того, величины S – параметра, получен-
ные на всех трех сплавах после облучения, превы-
шают величину SV – параметр насыщения для оди-
ночных вакансий. Это свидетельствует о том, что
аннигиляция позитронов происходит в вакансион-
ных комплексах, которые могут обеспечить
большее, чем SV значение S – параметра. После от-
жига при 398 К в сплаве Fe-Ni-Ti различия со спла-
вом Fe-Ni пропадают ( провал отсутствует ), а для
сплава Fe-Ni-P становятся существенно меньше. По-
сле отжига при 423 К все три сплава дают одина-
ковые спектры, что свидетельствует о том, что цен-
тры захвата позитронов имеют одинаковое окруже-
ние.
Таким образом, к концу облучения при 270 К во
всех трех сплавах уже образовались вакансионные
кластеры. При этом в легированных сплавах эти
кластеры содержат в своем окружении атомы леги-
рующей примеси, фосфора или титана. Поскольку
при электронном облучении генерируются одиноч-
ные дефекты, нет другого объяснения этого, кроме
миграции вакансий в процессе облучения при 270 К.
Обратимся к дифференцированным кривым по-
сле облучения при 80 К. Ниже 270 К присутствует
только один общий для всех сплавов пик при 220 К,
который может отвечать миграции вакансий. В этом
случае по положению пика можно оценить энергию
миграции вакансий, которая составляет около 0,6
эВ. Эта величина заметно отличается от 1,15 эВ для
близкого к нашему случаю сплава Fe-16%Cr-20%Ni
из работы [1]. В то же время в работе [2] приводятся
данные по аннигиляции позитронов в облученных
электронами сплавах Fe59Ni25Cr1, свидетельствующие
о миграции вакансий, по крайней мере, уже при 275
К.
Таким образом, миграция вакансий при 220 К
приводит в сплавах Fe-Ni и Fe-Ni-P к образованию
вакансионных кластеров, причем в сплаве Fe-Ni-P
эти кластеры образуются на атомах фосфора. В
сплаве Fe-Ni-Ti процесс образования кластеров, как
это видно из рис.2, проходит в два этапа, при 220 и
270 К. Возможно, пик при 220 К соответствует лишь
захвату вакансий на атомах титана, а пик при 270 К
- их отрыву и образованию кластеров.
Пики, расположенные на температурной шкале
выше 300 К, очевидно, соответствуют различным
этапам эволюции вакансионных кластеров. Возмож-
но, пик при 320 К, присутствующий на дифференци-
рованных кривых для всех сплавов, соответствует
распаду простейших кластеров типа тривакансии с
последующим укрупнением оставшихся кластеров.
Судя по результатам, полученным по аннигиляции
позитронов ( см. рис.3), вакансионные кластеры, со-
держащие атомы титана, распадаются ниже 389 К по
температуре. Кластеры, содержащие атомы фосфо-
ра, практически распадаются до 423 К с образовани-
ем более крупных вакансионных комплексов. Сле-
довательно, пик около 400 К ( см. рис.1) связан
именно с этим процессом и соответственно этому он
существенно выше именно для сплава, содержащего
фосфор.
ВЫВОДЫ
1. Миграция радиационных дефектов приводит к
ускорению процессов упорядочения и распада
твердого раствора. Исследование этих процессов с
помощью измерения электросопротивления позво-
ляет проследить за поведением точечных дефектов
(за этапами эволюции точечных дефектов).
2. Миграция моновакансий начинается уже при
220 К. Энергия миграции около 0,6 эВ.
3. В процессе миграции вакансий образуются ва-
кансионные кластеры. Атомы фосфора и титана слу-
жат центрами для зарождения этих кластеров,
причем вакансионные кластеры на атомах фосфора
термически более устойчивы.
Работа выполнена при поддержке МНТЦ (проект
№ 467-97 ) и Программы поддержки ведущих науч-
ных школ ( проект № 00-15-96581).
ЛИТЕРАТУРА
1. C. Dimitrov and O. Dimitrov Composition
dependence of defect properties in electron –
irradiated Fe-Cr-Ni solid solutions //J. Phys. F:
Met. Phys., vol.14 (1984), p.793 – 811.
5
2. D. Huguenin, P. Moser and F. Vanoni Vacancy
clustering in electron – irradiated FeNiCr
austenitic alloys //J. Nucl. Mater., vol. 169
(1989), p.73-78.
3. S. Mantl, B.D. Sharma, G Antesberger Positron
annihilation studies on electron- and α-particle –
irradiated 75Ni13Cr12Fe alloys //Phil. Mag. A.
1979, vol 39, No. 4, p. 389-397.
4. A. Chamberod, J. Laugier and J.M. Penisson
Electron irradiation effects on iron – nickel invar
alloys //J. of Magnetism and Magnetic
Materials, vol.10 ,1979, p.139-144.
5. Арбузов В.Л., Данилов С.Е., Дружков А.П., Пав-
лов В.А. // ФММ, т.89, №4, 2000, с. 56-63.
6.
7.
6
УДК 539.12.04:621.78
ОТЖИГ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В СПЛАВАХ Н36, ЛЕГИРОВАННЫХ ФОСФОРОМ И ТИТАНОМ
ВВЕДЕНИЕ
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
|